KR100901231B1 - Biometrics authentication apparatus - Google Patents
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Abstract
생체 인증 장치에서, 기억 유닛은 등록된 사람의 생체 정보를 포함하는 사전을 기억한다. 정보 취득 수단은 피인증자의 생체 정보를 취득한다. 인증 수단은 기억 수단이 기억하는 사전의 생체 정보와 정보 취득 수단이 취득한 생체 정보의 유사도를 나타내는 지표값에 기초하여 피인증자의 정당성을 인증한다. 사전 관리 수단은 지표값이 제1 임계값보다 높은 유사도를 나타내는 제1 경우에, 정보 취득 수단이 취득한 생체 정보에 기초하여 기억 수단의 사전을 갱신하고, 지표값이 상기 제1 임계값보다 낮지만 그 제1 임계값보다 낮게 설정된 제2 임계값보다는 높은 유사도를 나타내는 제2 경우에, 정보 취득 수단이 취득한 생체 정보에 따른 신규의 사전을 생성하여 기억 수단에 생성된 신규 사전을 저장한다.
생체 정보, 임계값, 기억 장치, 사전, 정보 취득부, 인증부
In the biometric authentication device, the storage unit stores a dictionary containing biometric information of a registered person. The information acquiring means acquires biometric information of the subject. The authentication means authenticates the validity of the subject on the basis of an index value indicating the similarity between the biometric information previously stored by the storage means and the biometric information acquired by the information acquisition means. The first management means updates the dictionary of the storage means based on the biometric information acquired by the information acquiring means in the first case where the indicator value indicates a similarity higher than the first threshold value, and the indicator value is lower than the first threshold value. In the second case showing a similarity higher than the second threshold value set lower than the first threshold value, a new dictionary according to the biometric information acquired by the information acquiring means is generated and stored in the storage means.
Biometric information, threshold, storage device, dictionary, information acquisition unit, authentication unit
Description
본 발명은, 성문이나 지문과 같은 생체적인 특징량(이하 「생체 정보」라고 함)을 이용한 인증의 기술에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to the technique of authentication using biological feature amounts (hereinafter, referred to as "biological information") such as fingerprints and fingerprints.
등록된 정당한 이용자로부터 미리 채취된 생체 정보의 집합(이하 「사전」이라고 함)과 인증의 대상자(이하 「피인증자」라고 함)로부터 채취된 생체 정보를 대조함으로써 피인증자의 정당성을 판정하는 생체 인증(바이오메트릭스 인증)의 기술이 종래로부터 제안되어 있다. 특허 문헌 1에는, 정당한 이용자의 생체 정보가 변동한 경우에도 인증의 정밀도를 유지시키기 위해서, 피인증자로부터 채취된 생체 정보와 사전의 생체 정보의 유사도가 임계값을 상회하는 경우(즉 피인증자가 정당한 이용자인 경우)에 사전을 적절히 갱신하는 구성이 개시되어 있다.Biometric authentication which judges the validity of the subject by matching the collection of biometric information (hereinafter referred to as "the dictionary") previously collected from the registered legitimate user and the biometric information collected from the subject of authentication (hereinafter referred to as the "subject"). The technique of (biometrics authentication) has been proposed conventionally. In
[특허 문헌1] 일본 특개평11-184491호 공보 [Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-184491
그러나, 특허 문헌 1과 같이 사전이 수시로 갱신되는 구성에서도, 정당한 이 용자의 몸상태나 인증 시의 주위의 환경에 따라 생체 정보가 단시간에 대폭 변동하는 것과 같은 경우에는, 인증의 정밀도를 고수준으로 유지하는 것이 곤란하다. 예를 들면 인간의 음성으로부터 채취된 생체 정보(예를 들면 켑스트럼)는 기상 직후와 대낮의 활동 중에서 크게 변동한다. 또한, 정적한 환경과 시끄러운 환경에서는 발화의 방법(특히 성량이나 음질)이 상당히 다르다. 하나의 사전이 인증에 사용되는 특허 문헌 1의 구성을 기초로, 이상과 같이 시간이나 환경이 다른 각 케이스에서도 정당한 이용자를 적정하게 인증하려고 하면, 정당하지 않은 피인증자가 정당하다고 오인될 가능성이 증가한다는 문제가 있다.However, even in a configuration in which the dictionary is updated from time to time as in
이러한 사정을 감안하여, 본 발명은, 생체 정보가 변동하는 경우에도 인증의 정밀도를 고수준으로 유지한다고 하는 과제의 해결을 목적으로 하고 있다.In view of such circumstances, the present invention aims to solve the problem of maintaining the accuracy of authentication at a high level even when biometric information fluctuates.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 상기 및 기타 목적은, 등록된 사람의 생체 정보를 포함하는 사전을 기억하는 기억 수단과; 피인증자의 생체 정보를 취득하는 정보 취득 수단과; 기억 수단이 기억하는 사전의 생체 정보와 정보 취득 수단이 취득한 생체 정보의 유사도를 나타내는 지표값(index)에 기초하여 피인증자의 정당성을 인증하는 인증 수단과; 지표값이 제1 임계값보다 낮은 유사도를 나타내는 제1 경우에는 정보 취득 수단이 취득한 생체 정보에 기초하여 기억 수단의 사전을 갱신하고, 지표값이 제1 임계값보다 낮지만 그 제1 임계값보다 낮게 설정된 제2 임계값보다 높은 유사도를 나타내는 제2 경우에는, 정보 취득 수단이 취득한 생체 정보에 따른 신규의 사전을 생성하여 기억 수단에 저장하는 사전 관리 수단을 포함하는 생 체 인증 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.According to a first aspect of the present invention, the above and other objects include: storage means for storing a dictionary containing biometric information of a registered person; Information obtaining means for obtaining biometric information of the subject; Authentication means for authenticating the validity of the subject on the basis of an index value indicating the similarity between the biometric information previously stored by the storage means and the biometric information acquired by the information acquisition means; In the first case where the index value indicates a similarity lower than the first threshold value, the dictionary of the storage means is updated based on the biometric information acquired by the information acquiring means, and the index value is lower than the first threshold value but is higher than the first threshold value. In the second case showing a higher degree of similarity than the second threshold set lower, it is achieved by providing a biometric authentication device including a dictionary management means for generating a new dictionary according to the biometric information acquired by the information acquisition means and storing it in the storage means. Can be.
이상의 양태에 따르면, 제2 경우에 신규의 사전이 작성되기 때문에, 정당한 사용자(즉, 등록된 사람)의 생체 정보가 단기적으로 변동하는 경우에도 인증의 정밀도를 고수준으로 유지하는 것이 가능하다. 또한, 이용자에 의한 조작부에의 조작에 따라서 제1 임계값이나 제2 임계값이 변경되는 구성도 채용된다.According to the above aspect, since a new dictionary is created in the second case, it is possible to maintain the accuracy of authentication at a high level even when the biometric information of a legitimate user (ie, a registered person) changes in the short term. Moreover, the structure by which a 1st threshold value and a 2nd threshold value are changed according to operation by an operation part by a user is also employ | adopted.
본 발명의 바람직한 양태에서, 인증 수단은, 제1 경우에 피인증자의 정당성을 긍정하고, 지표값이 제2 임계값보다도 낮은 유사도를 나타내는 경우에 피인증자의 정당성을 부정한다.In a preferred aspect of the present invention, the authentication means affirms the validity of the subject in the first case, and negates the validity of the subject in the case where the indicator value indicates a similarity lower than the second threshold.
이 양태에서는, 기존 사전의 갱신이나 신규 사전 추가의 가부를 판단하는 기준으로 되는 제1 임계값이나 제2 임계값이, 피인증자의 정당성을 판단하는 기준으로서도 사용되기 때문에, 각각의 판단에 별개의 임계값이 사용되는 구성과 비교하여 처리가 간소화된다.In this aspect, since the 1st threshold value and the 2nd threshold value used as a criterion for judging whether the existing dictionary is updated or the addition of a new dictionary are used also as a criterion for judging the validity of the subject, it is different for each judgment. Processing is simplified compared to the configuration in which the threshold is used.
본 발명의 바람직한 양태에서, 생체 인증 장치는 인증 수단과는 별개로 피인증자의 정당성을 인증하는 보조 인증 수단을 더 구비하고, 사전 관리 수단은, 제2 경우에, 보조 인증 수단이 피인증자의 정당성을 긍정했을 때에는 신규의 사전을 작성하고, 보조 인증 수단이 피인증자의 정당성을 부정했을 때에는 신규의 사전을 작성하지 않는다.In a preferred aspect of the present invention, the biometric authentication device further comprises auxiliary authentication means for authenticating the validity of the subject separately from the authentication means, wherein the pre-management means, in the second case, wherein the auxiliary authentication means is the validity of the subject. If affirmative is given, a new dictionary is created. If the auxiliary authentication means denies validity of the subject, a new dictionary is not created.
이상의 양태에서는, 생체 정보가 제1 임계값과 제2 임계값 사이에 있을 때에, 보조 인증 수단에 의해 피인증자의 정당성이 판정되었던 경우에 한하여 신규의 사전이 작성되기 때문에, 정당한 이용자 이외의 피인증자로부터 취득된 생체 정 보에 기초하여 새로운 사전이 작성되는 것과 같은 사태는 유효하게 배제된다.In the above aspect, since a new dictionary is created only when the validity of the subject is judged by the auxiliary authentication means when the biometric information is between the first threshold value and the second threshold value, the subjects other than the legitimate user. Events such as the creation of a new dictionary based on biometric information obtained from the system are effectively excluded.
본 발명의 하나의 양태에 따른 생체 인증 장치는, 각각이 등록된 사람의 생체 정보를 포함하는 복수의 사전을 기억하는 기억 수단과, 피인증자의 생체 정보를 취득하는 정보 취득 수단과, 복수의 사전에 대응하여 각각이 기억 수단이 기억하는 복수의 사전 각각의 생체 정보와 정보 취득 수단이 취득한 생체 정보의 유사도를 나타내는 복수의 지표값에 기초하여 피인증자의 정당성을 인증하는 인증 수단과, 복수의 지표값 중 유사도가 최대로 되는 지표값이 제1 임계값보다도 높은 유사도를 나타내는 제1 경우에, 기억 수단 내의 복수의 사전 중 최대 지표값에 대응한 사전을, 정보 취득 수단이 취득한 생체 정보에 기초하여 갱신하고, 최대 지표값이 제1 임계값보다 낮지만 그 제1 임계값보다 낮은 제2 임계값보다 높은 유사도를 나타내는 제2 경우에, 정보 취득 수단이 취득한 생체 정보에 따른 신규의 사전을 생성하여 기억 수단에 저장하는 사전 관리 수단을 구비한다.A biometric authentication device according to one aspect of the present invention includes storage means for storing a plurality of dictionaries each containing biometric information of a registered person, information obtaining means for acquiring biometric information of a subject, and a plurality of dictionaries. Corresponding means for authenticating the validity of the subject on the basis of a plurality of indicator values indicating the similarity between the respective biometric information stored in the storage means and the biometric information acquired by the information acquiring means, respectively; In the first case where the index value at which the similarity degree among the values is the maximum is higher than the first threshold value, the dictionary corresponding to the maximum index value among the plurality of dictionaries in the storage means is based on the biometric information acquired by the information obtaining means. And in a second case, indicating a similarity higher than the second threshold, wherein the maximum indicator value is lower than the first threshold but lower than the first threshold. Creating a new dictionary in accordance with the biometric information acquired by the beneficial means includes a dictionary management means for storing in the storage means.
이상의 양태에 따르면, 제2 경우에 신규의 사전이 작성되기 때문에, 제1 양태와 마찬가지로, 정당한 이용자의 생체 정보가 단기적으로 변동하는 경우에도 인증의 정밀도를 고수준으로 유지하는 것이 가능하다.According to the above aspect, since a new dictionary is created in the second case, similarly to the first aspect, it is possible to maintain the accuracy of authentication at a high level even when the biometric information of a legitimate user changes in the short term.
제2 양태에 따른 생체 인증 장치에서는, 기억 수단에 기억된 사전의 총수가 소정 수에 도달될 때, 사전을 삭감하는 사전 삭감 수단을 구비하는 구성이 바람직하게 채용된다.In the biometric authentication device according to the second aspect, when the total number of dictionaries stored in the storage means reaches a predetermined number, a configuration including a dictionary reduction means for reducing the dictionary is preferably employed.
사전 삭감 수단 구성에서는, 기억 수단에 필요로 되는 용량을 저감하는 것이 가능하다. 사전의 총수의 최대값은, 이용자에 의한 조작부에의 조작에 따라서 변 경될 수 있다.In the preliminary reduction means configuration, it is possible to reduce the capacity required for the storage means. The maximum value of the total number of dictions can be changed in accordance with an operation on the operation unit by the user.
예를 들면, 생체 인증 장치에서, 사전 관리 수단은 사전 관리 수단에 의해 각 사전이 갱신될 때 기억 수단에 기억된 사전 각각에 대한 갱신 횟수를 카운트한다. 그러면, 사전 삭감 수단은 기억 수단으로부터 카운트된 갱신 횟수가 임계 카운트값보다 작은 사전을 삭감한다.For example, in the biometric authentication device, the dictionary management means counts the number of updates for each dictionary stored in the storage means when each dictionary is updated by the dictionary management means. Then, the dictionary reduction means reduces the dictionary whose update count counted from the storage means is smaller than the threshold count value.
생체 인증 장치에서, 사전 관리 수단은 또한 사전 관리 수단에 의해 다른 사전은 갱신되는 동안 기억 수단에 기억된 갱신되지 않은 각 사전에 대한 비갱신 횟수를 카운트한다. 그러면, 사전 삭감 수단은 기억 수단으로부터 비갱신 횟수가 임계치를 넘는 사전을 삭감한다.In the biometric authentication device, the dictionary management means also counts the number of non-updates for each unupdated dictionary stored in the storage means while the other dictionary is updated by the dictionary management means. Then, the dictionary reduction means reduces the dictionary whose non-update count exceeds a threshold from the storage means.
이상의 양태에 따르면, 복수의 사전 중 사용의 빈도가 상대적으로 낮은 사전이 삭제되기 때문에, 인증의 정밀도를 고수준으로 유지하면서, 기억 수단에 필요해지는 용량을 저감할 수 있다. 또한, 갱신의 횟수나 비갱신의 횟수와 비교되는 임계값은, 이용자에 의한 조작부에의 조작에 따라서 변경될 수 있다.According to the above aspect, since the dictionary with a relatively low frequency of use among the plurality of dictionaries is deleted, the capacity required for the storage means can be reduced while maintaining the accuracy of authentication at a high level. Further, the threshold value compared with the number of updates or the number of non-updates can be changed in accordance with the operation by the user to the operation unit.
또는, 사전 관리 수단은, 기억 수단이 기억하는 복수의 사전 간의 유사도를 평가한다. 그러면, 사전 삭감 수단은 유사도가 임계치를 초과하는 2개의 사전을, 양자의 병합 또는 한쪽의 삭제에 의해 하나의 사전으로 삭감한다.Or, the dictionary management means evaluates the similarity between the plurality of dictionaries stored by the storage means. The dictionary reduction means then reduces the two dictionaries whose similarity exceeds the threshold into one dictionary by merging them or deleting one of them.
이 경우, 유사도가 높은 복수의 사전이 하나의 사전으로 삭감되기 때문에, 생체 정보의 변동에 대응한다고 하는 작용을 손상시키지 않고, 기억 수단에 필요로 되는 용량을 저감할 수 있다. 각 사전의 유사도와 비교되는 임계값은, 이용자에 의한 조작부에의 조작에 따라서 변경된다.In this case, since a plurality of dictionaries with high similarity are reduced to one dictionary, the capacity required for the storage means can be reduced without impairing the action of responding to variations in biometric information. The threshold value compared with the similarity degree of each dictionary changes according to the operation to the operation part by a user.
이상의 각 양태에 따른 생체 인증 장치는, 피인증자를 인증하는 방법으로서도 특정된다. 본 발명의 하나의 형태에 따른 생체 인증 방법은, 피인증자의 생체 정보를 취득하고, 기억 수단에 기억된 사전에 포함되는 등록된 사람의 생체 정보와 피인증자의 취득한 생체 정보의 유사도를 나타내는 지표값에 기초하여 피인증자의 정당성을 인증하고, 지표값이 제1 임계값보다 높은 유사도를 나타내는 제1 경우에, 취득한 생체 정보에 기초하여 기억 수단의 사전을 갱신하고, 지표값이 제1 임계값보다 낮지만 그 제1 임계값보다도 낮게 설정된 제2 임계값보다 높은 유사도를 나타내는 제2 경우에, 취득한 생체 정보에 따른 신규의 사전을 생성하여 기억 수단에 저장하는 것을 특징으로 한다.The biometric authentication device according to each of the above aspects is also specified as a method for authenticating a subject. A biometric authentication method according to one aspect of the present invention obtains biometric information of a subject, and is an index value indicating the similarity between the registered person's biometric information contained in a dictionary stored in the storage means and the subject's acquired biometric information. Based on the obtained biometric information, the dictionary of the storage means is updated based on the acquired biometric information, and the indicator value is higher than the first threshold value. In the second case which shows a similarity higher than the second threshold value set lower than the first threshold value, the new dictionary according to the obtained biometric information is generated and stored in the storage means.
이상의 방법에 따르면, 본 발명의 생체 인증 장치와 마찬가지의 작용 및 효과가 발휘된다.According to the above method, the same action and effect as the biometric authentication apparatus of this invention are exhibited.
본 발명에 따른 생체 인증 장치는, 각 처리에 전용되는 DSP(Digital Signal Processor) 등의 하드웨어(전자 회로)에 의해 실현된다. 또는, CPU(Central Processing Unit) 등의 범용의 컴퓨팅 장치와 프로그램을 포함한 기계 판독가능 매체간의 협동에 의해도 실현될 수 있다. 즉, 기계 판독가능 매체는 컴퓨터에 등록된 사람의 생체 정보를 포함한 사전을 저장하도록 제공된다. 기계 판독가능 매체는 생체 정보를 포함하는 사전을 기억하는 기억 수단을 구비하는 컴퓨터에서 사용되며, 상기 기계 판독가능 매체는 피인증자의 생체 정보를 취득하는 정보 취득 처리와, 기억 수단이 기억하는 사전의 생체 정보와 정보 취득 처리에서 취득한 생체 정보의 유사도를 나타내는 지표값에 기초하여 피인증자의 정당성을 인증하는 인증 처리와, 지표값이 제1 임계값보다도 낮은 유사도를 나타내는 제1 경우에, 정보 취득 처리에서 취득한 생체 정보에 기초하여 기억 수단의 사전을 갱신하고, 지표값이, 제1 임계값보다 낮지만 그 제1 임계값보다 낮게 설정된 제2 임계값보다 높은 유사도를 나타내는 제2 경우에, 정보 취득 처리에서 취득한 생체 정보에 따른 신규의 사전을 생성하여 기억 수단에 저장하는 사전 관리 처리를 수행하도록 상기 컴퓨터에 의해 실행가능한 프로그램 명령어를 포함한다.The biometric authentication device according to the present invention is realized by hardware (electronic circuit) such as a DSP (Digital Signal Processor) dedicated to each process. Alternatively, it may be realized by cooperation between a general-purpose computing device such as a central processing unit (CPU) and a machine-readable medium including a program. That is, the machine-readable medium is provided to store a dictionary containing biometric information of a person registered with the computer. The machine readable medium is used in a computer having a storage means for storing a dictionary containing biometric information, and the machine readable medium includes information acquisition processing for acquiring biometric information of an authenticated person and a dictionary stored in the storage means. Authentication processing for authenticating the validity of the subject based on the index value indicating the similarity between the biometric information and the biometric information acquired by the information acquisition process, and the information acquisition process when the index value indicates the similarity lower than the first threshold value. Obtaining the information in a second case in which the dictionary of the storage means is updated on the basis of the biometric information acquired at and the index value exhibits a similarity higher than the second threshold set lower than the first threshold but lower than the first threshold. The computer is configured to perform a dictionary management process of generating a new dictionary according to the biometric information acquired in the process and storing it in the storage means. Contains program instructions executable by the computer.
이상의 프로그램에 의해서도, 본 발명에 따른 생체 인증 장치와 마찬가지의 작용 및 효과가 발휘된다. 또한, 본 발명의 프로그램은, CD-ROM 등 가반형의 기록 매체에 저장된 형태로 이용자에게 제공되어 컴퓨터에 인스톨된다. 또는, 네트워크를 통한 배포의 형태로 서버 장치로부터 제공되어 컴퓨터에 인스톨된다.Also with the above program, the same action and effect as the biometric authentication apparatus which concerns on this invention are exhibited. In addition, the program of the present invention is provided to the user in a form stored in a portable recording medium such as a CD-ROM and installed in a computer. Or it is provided from the server apparatus in the form of distribution via a network, and is installed in a computer.
<A: 생체 인증 장치의 구성><A: Configuration of Biometric Authentication Device>
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 생체 인증 장치의 구성을 도시하는 블록도이다. 생체 인증 장치(100)는, 피인증자가 특정한 말을 발성할 때의 음성에 기초하여 그 피인증자의 정당성(피인증자가 미리 등록된 정규의 이용자인지의 여부)을 판정하도록 적응되며, 휴대 전화기나 정보 처리 장치 등 각종의 전자 기기에 탑재된다. 도 1에 도시한 바와 같이, 생체 인증 장치(100)는, 정보 취득부(10)와 기억 장치(20)와 제어부(30)와 조작부(40)와 출력부(50)를 구비한다.1 is a block diagram showing the configuration of a biometric authentication device according to an embodiment of the present invention. The
정보 취득부(10)는, 피인증자의 생체 정보 DIN을 취득하는 수단(정보 취득 수단)이며, 입력부(12)와 분석부(14)를 포함한다. 입력부(12)는, 피인증자가 발한 음성을 수음하는 기기(예를 들면 마이크로폰)이다. 분석부(14)는, 입력부(12)에 입력된 음성을 분석함으로써, 그 음성의 특징을 반영한 생체 정보 DIN을 생성한다. 예를 들면 분석부(14)는, 피인증자가 발성한 음성의 켑스트럼의 시계열적인 벡터 시퀀스를 생체 정보 DIN으로서 생성한다. 이런 목적을 위해, 주파수 분석(예를 들면 FFT(Fast Fourier Transform) 처리)을 포함하는 각종의 연산을 실행하는 수단이 분석부(14)로서 바람직하게 채용된다.The
기억 장치(20)는, 사전 DIC(DIC_1∼DIC_m)나 인증의 처리에 사용되는 각종의 변수를 기억하는 수단(기억 수단)이다. 자기 기억 장치나 반도체 기억 장치나 광기억 장치 등 다양한 기기가 기억 장치(20)로서 채용된다. 기억 장치(20)는, 생체 인증 장치(100)에 고정적으로 설치된 기기이어도 되고, 생체 인증 장치(100)에 대하여 자유 자재로 착탈되는 가반형의 기기(메모리)이어도 된다. 사전 DIC는, 인증 시에 있어서 생체 정보 DIN과 대비(대조)되는 생체 정보 DO를 포함하는 템플릿 파일이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 기억 장치(20)에는, 복수(도 1에서는 m개)의 사전 DIC_1∼DIC_m을 저장할 수 있는 용량의 기억 영역을 갖는다.The
제어부(30)는, 생체 인증 장치(100)의 각 부를 제어하는 기기이다. 본 형태의 제어부(30)는, 프로그램의 실행에 의해 인증부(32), 사전 관리부(34), 사전 삭감부(36) 및 보조 인증부(38)로서 기능하는 중앙 처리 장치(CPU)이다. 또는, 이상의 각 부의 기능을 실현하는 전자 회로를 포함하는 DSP 등의 하드웨어 회로를 제어부(30)로서 채용하여도 된다.The
인증부(32)는, 정보 취득부(10)(분석부(14))로부터 공급되는 생체 정보 DIN 과 기억 장치(20)에 기억된 사전 DIC의 생체 정보 DO를 대조함으로써 피인증자의 정당성을 판정한다. 인증부(32)에 의한 판정의 결과는 출력부(50)에 출력된다. 사전 관리부(34)는, 기억 장치(20)에 기억된 각 사전 DIC의 갱신이나 기억 장치(20)에 대한 신규의 사전 DIC의 추가를 실행한다. 사전 삭감부(36)는, 기억 장치(20)에 기억된 사전 DIC의 총수 m을, 복수의 사전 DIC의 병합이나 어느 하나의 사전 DIC의 삭제에 의해 삭감한다. 사전 관리부(34)나 사전 삭감부(36)에 의한 구체적인 처리의 내용이나 각 처리의 시기에 대해서는 후술한다. 보조 인증부(38)는, 인증부(32)에 의한 인증과는 별개로 피인증자의 정당성을 보조적으로 인증(이하 「보조 인증」이라고 함)하는 수단이다.The
조작부(40)는, 이용자에 의해 조작되는 복수의 조작자 엘리먼트를 포함한다. 이용자는, 조작부(40)를 적절히 조작함으로써, 인증에 사용되는 각종의 변수의 변경이나 인증의 개시를 제어부(30)에 지시할 수 있다. 출력부(50)는, 인증부(32)에 의한 인증의 결과를 출력하는 수단이다. 예를 들면, 인증의 결과를 화상으로서 출력하는 표시 기기나 인증의 결과를 음성에서 출력하는 스피커가 출력부(50)로서 바람직하게 채용된다.The
<B: 생체 인증 장치의 동작><B: Operation of Biometric Authentication Device>
다음으로, 도 2 내지 도 4를 참조하여, 이상으로 설명한 생체 인증 장치(100)의 동작을 설명한다.Next, the operation of the
우선, 정당한 이용자의 사전 DIC_1을 신규로 등록(이하 「초기 등록」이라고 함)하기 위한 동작을 설명한다. 이용자는, 조작부(40)의 조작에 의해 초기 등록의 개시를 장치(100)에 지시한 후에 입력부(12)에 대하여 특정한 말을 발성한다. 분석부(14)는, 입력부(12)에 입력된 음성으로부터 실제로 이용자가 발성한 구간을 추출하여, 그 구간 내의 파형의 분석에 의해 생체 정보 DO(예를 들면 켑스트럼의 벡터 시퀀스)를 생성한다. 생체 정보 DO의 생성에는 공지의 다양한 기술이 채용된다. 도 1에 파선으로 도시된 바와 같이, 분석부(14)가 생성한 생체 정보 DO는, 최초의 사전 DIC_1로서 기억 장치(20)에 저장된다.First, an operation for newly registering a valid user's dictionary DIC_1 (hereinafter referred to as "initial registration") will be described. The user speaks a specific word to the
이상의 수순에서 사전 DIC_1의 초기 등록이 완료되면, 이후에서는 인증이 필요한 시기가 도래할 때마다 제어부(30)가 도 2의 처리를 실행한다. 인증이 필요한 시기로서는, 예를 들면, 생체 인증 장치(100)가 탑재된 전자 기기가 전원의 투입을 계기로 하여 동작을 개시하는 시기나, 전자 기기가 소정의 동작(예를 들면 특정한 정보에 대한 액세스)을 개시하는 시기가 있다. 인증이 개시하면, 피인증자는, 입력부(12)에 대하여 소정의 말을 발성한다. 분석부(14)는, 초기 등록 시와 마찬가지의 처리에 의해 음성으로부터 생체 정보 DIN을 생성하여 제어부(30)에 출력한다.After the initial registration of the DIC_1 in advance is completed in the above procedure, the
도 2의 처리가 개시하면, 인증부(32)는, 분석부(14)로부터 취득한 생체 정보 DIN과 기억 장치(20)가 기억하는 사전 DIC_1의 생체 정보 DO의 거리 DST_1을 산정한다(스텝 SA10). 거리 DST_i(i는 1≤i≤m을 만족하는 정수)는, 생체 정보 DIN과 사전 DIC_i의 생체 정보 DO가 유사한(정합하는) 정도의 지표값이다. 거리 DST_i의 산정에는, 2종류의 벡터 시퀀스에 대하여 상호 간의 정규화 거리를 산정하는 DP매칭 등 각종의 패턴 매칭 기술이 이용된다. 거리 DST_i가 작을수록 생체 정보 DIN과 사전 DIC_i의 생체 정보 DO는 유사하다(즉 피인증자가 정당한 이용자일 가능성 이 높다).When the process of FIG. 2 starts, the
다음으로, 인증부(32)는, 스텝 SA10에서 산정한 거리 DST_1이 임계값 VTHR1을 하회할지의 여부를 판정한다(스텝 SA11). 임계값 VTHR1은, 기억 장치(20)에 기억된 변수이며, 조작부(40)에 대한 조작에 따라서 제어부(30)가 적절히 변경될 수 있다. 주목해야할 점은, 임계값 VTHR1은 인증이 충분히 고정밀도로 되는 정도로 작은 수치(즉 거리 DST_1을 취할 수 있는 수치의 범위 중 유사도가 충분히 높은 범위 내의 수치)로 설정된다. 이와 관련하여, 거리 DST_1이 임계값 VTHR1을 하회하는 경우(즉 생체 정보 DIN과 생체 정보 DO가 충분히 유사한 경우), 제어부(30)는, 스텝 SA12 및 스텝 SA13의 처리를 실행한 후에, 피인증자가 정당한 이용자라고 인증된 것을 출력부(50)를 통해 피인증자에게 통지한다(스텝 SA14). 이상과 같이 인증이 적정하게 완료되면, 전자 기기에 의한 각종의 처리가 허가된다.Next, the
스텝 SA12에서, 제어부(30)는, 금회의 인증 시에 있어서 새롭게 취득한 생체 정보 DIN에 기초하여 기억 장치(20)의 사전 DIC_1을 갱신한다(스텝 SA12). 예를 들면, 제어부(30)는, 기존의 사전 DIC_1의 생체 정보 DO와 신규의 생체 정보 DIN의 평균값을, 사전 DIC_1의 새로운 생체 정보 DO로서 기억 장치(20)에 저장한다. 또는, 스텝 SA12에서는, 기억 장치(20)에 저장된 생체 정보 DO를 새로운 생체 정보 DIN으로 치환하여도 된다.In step SA12, the
다음의 스텝 SA13에서, 제어부(30)는, 기억 장치(20)에 저장된 각 변수에 금회의 사전 DIC_1의 갱신을 반영시킨다. 더욱 상세히 설명하면, 제어부(30)는, 변수 nUPDATE_1 및 변수 nUPDATE_all 각각에 「1」을 가산함과 함께, 변수 nUnUPDATE_1을 제로로 초기화한다. 변수 nUPDATE_i는, 사전 DIC_i가 과거에 갱신된 횟수이다. 변수 nUPDATE_all은, 기억 장치(20)에 기억된 모든 사전 DIC에 대한 갱신의 횟수의 합계이다. 또한, 변수 nUnUPDATE_i는, 인증 시에 있어서 사전 DIC_i가 갱신되지 않은 횟수를 나타내는 사전 DIC_i의 비갱신 횟수이다.In following step SA13, the
스텝 SA11에서 거리 DST_1이 임계값 VTHR1을 하회하지 않는다고 판정한 경우, 제어부(30)는, 거리 DST_1이 임계값 VTHR2를 하회할지의 여부를 판정한다(스텝 SA15). 임계값 VTHR2는, 기억 장치(20)에 기억된 변수이며, 조작부(40)에 대한 조작에 따라서 제어부(30)가 변경한다. 주목해야할 점은, 임계값 VTHR2는 임계값 VTHR1보다도 큰 수치(임계값 VTHR1보다도 낮은 유사도를 나타내는 거리 DST_1에 대응한 수치)로 설정된다.When it is determined in step SA11 that the distance DST_1 does not fall below the threshold VTHR1, the
거리 DST_1이 임계값 VTHR1과 임계값 VTHR2 사이의 범위 내에 있는 경우, 거리 DST_1이 임계값 VTHR1을 하회하는 경우와 비교하면 피인증자를 즉시 정당하다고 인정할 수 있는 정도로는 생체 정보 DIN과 생체 정보 DO가 유사하지 않고 있지만, 피인증자의 정당성을 확정적으로 부정할 수 있을 만큼 생체 정보 DIN과 생체 정보 DO가 괴리하고 있는 것은 아니다. 이런 이유로, 거리 DST_1이 임계값 VTHR2보다도 작은 경우(VTHR1≤DST_1<VTHR2), 보조 인증부(38)에 의한 보조 인증의 결과를 보조적으로 고려하여 피인증자의 정당성이 판정된다(스텝 SA16 및 스텝 SA17).If the distance DST_1 is within the range between the threshold VTHR1 and the threshold VTHR2, the biometric DIN and the biometric DO are similar to the extent that the subject can be immediately immediately legitimate compared to the case where the distance DST_1 is below the threshold VTHR1. However, the biological information DIN and the biological information DO are not separated from each other so that the validity of the subject can be definitely denied. For this reason, when the distance DST_1 is smaller than the threshold value VTHR2 (VTHR1 ≦ DST_1 <VTHR2), the validity of the subject is determined in consideration of the result of the auxiliary authentication by the auxiliary authentication unit 38 (Step SA16 and Step SA17). ).
기억 장치(20)에는 정당한 이용자가 미리 등록한 패스워드가 기억된다. 보조 인증부(38)는, 피인증자에 대하여 패스워드의 입력을 재촉하고(스텝 SA16), 이에 응답하여 피인증자가 조작부(40)로부터 입력한 패스워드와 기억 장치(20)에 등 록된 패스워드가 합치하는지의 여부를 판정한다(스텝 SA17). 스텝 SA17의 판정이 긍정되면, 제어부(30)는, 스텝 SA18 및 스텝 SA19의 처리를 실행한 후에 처리를 스텝 SA14로 이행한다. 즉, 인증이 적정하게 완료된 것이 출력부(50)로부터 통지된 후에 전자 기기에 의한 각종의 처리가 가능하게 된다.In the
거리 DST_1이 임계값 VTHR1 이상이지만 보조 인증에 의해 정당한 이용자라고 판정된다고 하는 것은, 정당한 이용자의 음성의 특성이 정당한 이용자의 몸상태나 주위의 환경에 따라 변동한 경우일 가능성이 높다. 이런 점에서, 금회의 인증 시와 마찬가지의 특성의 생체 정보 DIN이 금후의 인증으로 입력되었던 경우에 즉시(즉 보조 인증부(38)에 의한 보조 인증을 실행할 것까지도 없이) 정당한 이용자라고 판정할 수 있도록, 사전 관리부(34)는, 스텝 SA18에서, 금회의 인증 시에 있어서 취득한 생체 정보 DIN을 포함하는 신규의 사전 DIC_2를 생성하여 기억 장치(20)에 저장한다. 또한, 제어부(30)는, 기억 장치(20)에 기억된 각 변수에 금회의 사전 DIC_2의 추가를 반영시킨다(스텝 SA19). 즉, 제어부(30)는, 변수 nUPDATE_2(사전 DIC_2의 갱신의 횟수) 및 변수 nUPDATE_all 각각에 「1」을 가산함과 함께, 사전 DIC_2의 비갱신의 횟수인 변수 nUnUPDATE_2를 제로로 초기화한다. 또한, 제어부(30)는, 금회의 인증에서 갱신되지 않은 사전 DIC_1의 변수 nUnUPDATE_1에 「1」을 가산한다.The fact that the distance DST_1 is greater than or equal to the threshold value VTHR1 but is determined to be a legitimate user by auxiliary authentication is most likely a case where the characteristics of the legitimate user's voice vary depending on the legitimate user's physical condition and the surrounding environment. In this regard, when the biometric information DIN having the same characteristics as at this time is input for future authentication, it can be determined immediately as a legitimate user (that is, without even performing secondary authentication by the auxiliary authentication unit 38). In step SA18, the
거리 DST_1이 임계값 VTHR2를 상회할수록 생체 정보 DIN과 생체 정보 DO가 괴리하는 경우(스텝 SA15; 아니오)나 보조 인증에서 패스워드가 합치하지 않는 경우(스텝 SA17; 아니오)에는 피인증자가 정당한 이용자가 아닐 가능성이 높다. 이 와 관련하여, 스텝 SA15나 스텝 SA17의 판정이 부정되면, 제어부(30)는, 피인증자의 정당성이 부정된 것을 출력부(50)로부터 통지한다(스텝 SA20). 이상과 같이 피인증자의 정당성이 부정되면, 전자 기기에 의한 각종의 처리는 금지된다.If the distance DST_1 exceeds the threshold VTHR2, the biometric DIN and the biometric DO do not match (step SA15; no), or if the password does not match in the secondary authentication (step SA17; no), the subject is not a legitimate user. Most likely. In connection with this, when the determination of step SA15 or step SA17 is denied, the
도 2의 처리에 의해 기억 장치(20)에 복수의 사전 DIC_1∼DIC_m이 저장되면, 이후에서는 인증이 필요한 시기가 도래할 때마다, 도 3에 예시된 수순에서 제어부(30)가 인증을 실행한다. 인증이 개시하면, 피인증자는, 입력부(12)에 대하여 소정의 말을 발성한다. 분석부(14)는, 피인증자의 음성으로부터 생체 정보 DIN을 생성하여 제어부(30)에 출력한다.When a plurality of dictionaries DIC_1 to DIC_m are stored in the
도 3의 처리가 개시하면, 인증부(32)는, 기억 장치(20)가 기억하는 m개의 사전 DIC_1∼DIC_m 각각의 생체 정보 DO와 분석부(14)가 취득한 생체 정보 DIN에 기초하여 거리 DST_1∼DST_m을 산정하고, 거리 DST_1∼DST_m의 최소값(이하 「최소거리」라고 함) MINDST를 특정한다(스텝 SB10). 즉, 최소 거리 MINDST는, 사전 DIC_1∼DIC_m에 포함되는 m종류의 생체 정보 DO 중 생체 정보 DIN의 유사도가 최대로 되는 생체 정보 DO와 해당 생체 정보 DIN의 거리이다.When the processing of FIG. 3 starts, the
다음으로, 인증부(32)는, 최소 거리 MINDST가 임계값 VTHR1을 하회할지의 여부를 판정한다(스텝 SB11). 최소 거리 MINDST가 임계값 VTHR1을 하회할수록 생체 정보 DIN과 생체 정보 DO가 유사한 경우에는, 피인증자를 정당한 이용자라고 인정할 수 있다. 이와 관련하여, 스텝 SB11의 판정이 긍정되었던 경우, 제어부(30)는, 스텝 SB12 및 스텝 SB13을 실행한 후에, 정당성이 인증된 것을 출력부(50)로부터 피인증자에게 통지한다(스텝 SB14). 이상과 같이 정당성이 긍정되면, 전자 기기에 의한 각종의 처리가 허가된다.Next, the
스텝 SB12에서, 사전 관리부(34)는, 도 2의 스텝 SA12와 마찬가지의 처리에 의해 사전 DIC_dMINDST를 생체 정보 DIN에 따른 내용으로 갱신한다. 사전 DIC_dMINDST는, 생체 정보 DIN의 거리가 최소 거리 MINDST인 생체 정보 DO를 포함하는 사전 DIC이다. 또한, 제어부(30)는, 기억 장치(20)에 저장된 각 변수에 스텝 SB12의 갱신을 반영시킨다(스텝 SB13). 즉, 제어부(30)는, 변수 nUPDATE_dMINDST(사전 DIC_dMINDST의 갱신의 횟수) 및 변수 nUPDATE_all 각각에 「1」을 가산함과 함께, 변수 nUnUPDATE_dMINDST(사전 DIC_dMINDST의 비갱신의 횟수)를 제로로 초기화한다. 또한, 제어부(30)는, 사전 DIC_dMINDST 이외의 각 사전 DIC에 대하여 비갱신의 횟수를 나타내는 변수 nUnUPDATE_1∼nUnUPDATE_m(nUnUPDATE_dMINDST를 제외함)에 「1」을 가산한다.In step SB12, the
스텝 SB11에서 최소 거리 MINDST가 임계값 VTHR1 이상이라고 판정하면, 제어부(30)는, 도 2의 스텝 SA15와 마찬가지로, 최소 거리 MINDST가 임계값 VTHR2를 하회할지의 여부를 판정한다(스텝 SB15). 스텝 SB15의 판정이 긍정되는 경우, 제어부(30)는, 기억 장치(20)에 기억된 사전 DIC의 총수 m이 최대값 nMAXDIC를 상회할지의 여부를 판정한다(스텝 SB16). 최대값 nMAXDIC는, 기억 장치(20)에 기억됨과 함께 조작부(40)에 대한 조작에 따라서 제어부(30)가 변경한다. 스텝 SB16에서 사전수 m이 최대값 nMAXDIC를 하회한다고 판정한 경우에는, 도 2의 스텝 SA16 및 스텝 SA17과 마찬가지로, 보조 인증부(38)에 의한 보조 인증이 실행된다(스텝 SB17 및 스텝 SB18). 스텝 SB18에서 정당한 이용자라고 판정되면, 사전 관리부(34)는, 금회의 인증 시에 있어서 취득한 생체 정보 DIN에 기초하여 신규의 사전 DIC_m+1을 생성한다(스텝 SB19). 또한, 제어부(30)는, 도 2의 스텝 SA19와 마찬가지의 처리에 의해, 기억 장치(20)에 저장된 각 변수에 사전 DIC_m+1의 작성을 반영시킨다(스텝 SB20).If it is determined in step SB11 that the minimum distance MINDST is greater than or equal to the threshold value VTHR1, the
스텝 SB15에서 최소 거리 MINDST가 임계값 VTHR2 이상이라고 판정되었던 경우나 스텝 SB18에서 정당한 이용자가 아니라고 판정되었던 경우, 도 2와 마찬가지로, 제어부(30)는, 피인증자의 정당성이 부정된 것을 출력부(50)로부터 통지한 후에(스텝 SB21), 전자 기기에 의한 각종의 처리를 금지한다.When it is determined in step SB15 that the minimum distance MINDST is equal to or greater than the threshold VTHR2 or when it is determined in step SB18 that the user is not a legitimate user, as in FIG. 2, the
스텝 SB16에서 사전 DIC의 총수 m이 최대값 nMAXDIC에 도달한다고(m≥nMAXDIC) 판정한 경우, 제어부(30)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 기억 장치(20)에 기억된 기존의 사전 DIC를 삭감하는 처리를 실행한다. 이하에 설명하는 사전 DIC의 삭감에 의해, 도 3의 스텝 SB19에서는 최대값 nMAXDIC를 초과하지 않는 범위에서 신규의 사전 DIC를 추가하는 것이 가능하게 된다.In the case where it is determined in step SB16 that the total number m of dictionary DICs reaches the maximum value nMAXDIC (m≥nMAXDIC), the
도 4의 처리를 개시하면, 제어부(30)는, 변수 nUPDATE_all이 임계값 nCHKDIC를 상회할지의 여부를 판정한다(스텝 SC1O). 제어부(30)는, 스텝 SC1O의 판정이 부정되었던 경우에는 처리를 도 2의 스텝 SB21로 이행하고, 스텝 SC10의 판정이 긍정되었던 경우에는 처리를 스텝 SC11로 이행한다. 즉, 모든 사전 DIC_1∼DIC_m에 대한 갱신의 횟수의 합계(nUPDATE_all)가 임계값 nCHKDIC를 상회하는 것을 계기로 하여, 기존의 사전 DIC를 삭감하기 위한 처리가 실행된다. 기억 장치(20)에 기억된 임계값 nCHKDIC는, 조작부(40)에 대한 조작에 따라서 제어부(30)가 적절히 변경 될 수 있다.When the process of FIG. 4 starts, the
스텝 SC11에서, 제어부(30)는, 각 사전 DIC에 대응한 m개의 변수 nUnUPDATE_1∼nUnUPDATE_m 중에 임계값 UnUPDATE_thr을 상회하는 수치가 있는지의 여부를 판정한다(스텝 SC11). 변수 nUnUPDATE_i는, 스텝 SA11이나 스텝 SB11에서 사전 DIC_i가 인증에 사용되지 않는(스텝 SA12나 스텝 SB12에서 갱신되지 않는) 경우에 증가하기 때문에, 변수 nUnUPDATE_i가 크다고 하는 것은, 사전 DIC_i의 사용의 빈도가 낮다(즉 사전 DIC_i의 생체 정보 DO에 유사한 생체 정보 DIN이 피인증자로부터 취득되는 빈도가 낮다)고 하는 것을 의미한다. 이와 관련하여, 스텝 SC11의 판정이 긍정되면, 사전 삭감부(36)는, 변수 nUnUPDATE_i가 임계값 UnUPDATE_thr을 상회하는 하나의 사전 DIC를 기억 장치(20)로부터 삭제하고, 각 사전 DIC의 번호 i가 「1」로부터 「m-1」까지 연속하도록 잔여의 (m-1)개의 사전 DIC를 재배열한다(스텝 SC12). 그리고, 제어부(30)는, 스텝 SC12에서의 삭제에 의해 확보된 기억 영역에 기억될 사전 DIC_nMAXDIC(이 시점에서는 미작성)의 변수 nUPDATE_nMAXDIC 및 변수 nUnUPDATE_nMAXDIC를 제로로 초기화한 후에(스텝 SC13), 도 3의 스텝 SB17로 처리를 이행한다.In step SC11, the
스텝 SC11의 판정이 부정되는 경우, 제어부(30)는, 변수 nMINUPDATE가 임계값 UPDATE_thr을 하회할지의 여부를 판정한다(스텝 SC14). 변수 nMINUPDATE는, 각 사전 DIC에 대응하는 m개의 변수 nUPDATE_1∼nUPDATE_m의 최소값이다. 임계값UPDATE_thr은, 조작부(40)에 대한 조작에 따라서 변경된다. 변수 nUPDATE_i는, 스텝 SA11이나 스텝 SB11에서 사전 DIC_i가 인증에 사용될 때마다 증가하기 때문에, 변수 nUPDATE_i가 작다고 하는 것은, 사전 DIC_i의 사용의 빈도가 낮은 것을 의미한다. 이와 관련하여, 스텝 SC14의 판정이 긍정되면, 사전 삭감부(36)는, 변수 nUPDATE_i가 최소값 nMINUPDATE였던 하나의 사전 DIC_dMINUPDATE를 기억 장치(20)로부터 삭제하고, 각 사전 DIC의 번호 i가 「1」로부터 「m-1」까지 연속하도록 잔여의 (m-1)개의 사전 DIC를 재배열한다(스텝 SC15). 그리고, 제어부(30)는, 스텝 SC13에서의 변수의 갱신을 거친 후에 도 3의 스텝 SB17로 처리를 이행한다.When the determination of step SC11 is negative, the
스텝 SC14의 판정이 부정되는 경우, 기억 장치(20)에 저장된 m개의 사전 DIC_1∼DIC_m 중 생체 정보 DO가 서로 유사한 2개의 사전 DIC를 병합하기 위한 처리(스텝 SC16∼스텝 SC18)가 실행된다. 스텝 SC16에서, 제어부(30)는, 기억 장치(20)에 저장된 m개의 사전 DIC_1∼DIC_m 중에서 2개를 선택하는 모든 조합에 대하여 각 사전 DIC의 상호 간의 거리를 산정하고, 여기에서 산정한 거리의 최소값 MIN_INTERDIC_DST를 특정한다. 또한, 제어부(30)는, 최소값 MIN_INTERDIC_DST가 임계값 INTERDIC_thr을 하회할지의 여부를 판정한다(스텝 SC17). 임계값 INTERDIC_thr은, 기억 장치(20)에 기억됨과 함께 조작부(40)에 대한 조작에 따라서 변경된다.When the determination of step SC14 is denied, a process (steps SC16 to SC18) for merging two dictionary DICs having similar biometric information DOs among the m dictionaries DIC_1 to DIC_m stored in the
제어부(30)는, 스텝 SC17의 판정이 부정되었던 경우에는 처리를 도 3의 스텝 SB21로 이행하고, 스텝 SC17의 판정이 긍정되었던 경우에는 처리를 스텝 SC18로 이행한다. 스텝 SC18에서, 사전 삭감부(36)는, 상호 간의 거리가 최소값 MIN_INTERDIC_DST인 2개의 사전 DIC(즉 생체 정보 DO가 가장 유사한 조합의 2개의 사전 DIC)를 병합하고, 각 사전 DIC의 번호 i가 「1」로부터 「m-1」까지 연속하도 록 잔여의 (m-1)개의 사전 DIC를 재배열한다(스텝 SC18). 2개의 사전 DIC의 병합은, 예를 들면, 각각의 생체 정보 DO의 평균값을 포함하는 하나의 사전 DIC를 신규로 작성함과 함께 기존의 2개의 사전 DIC를 삭제하는 처리이다. 가장, 스텝 SC18에서는, 각각의 거리가 최소값 MIN_INTERDIC_DST로 산정된 2개의 사전 DIC의 한쪽을 단순히 삭제하여도 된다. 스텝 SC18을 실행하면, 제어부(30)는, 스텝 SC13에서의 변수의 갱신을 거친 후에 도 3의 스텝 SB17로 처리를 이행한다.If the determination of step SC17 is denied, the
이상으로 설명한 바와 같이, 본 형태에서는, 생체 정보 DIN과 생체 정보 DO의 거리(도 2의 DST_1이나 도 3의 MINDST)가 임계값 VTHR1과 임계값 VTHR2 사이의 범위 내에 있는 경우에, 그 생체 정보 DIN에 따른 사전 DIC가 신규로 작성된다. 예를 들면, 기상의 직후와 대낮의 활동 중의 각각에서의 생체 정보 DIN에 대하여 별개의 사전 DIC가 작성된다. 또한, 정적한 환경과 시끄러운 환경의 각각에서의 생체 정보 DIN에 대하여 별개의 사전 DIC가 작성된다. 따라서, 정당한 이용자로부터 취득되는 생체 정보 DIN이 단기적으로 변동하는 경우에도 인증의 정밀도를 고수준으로 유지하는 것이 가능하다.As described above, in this embodiment, when the distance between the biometric information DIN and the biometric information DO (DST_1 in FIG. 2 or MINDST in FIG. 3) is within the range between the threshold value VTHR1 and the threshold value VTHR2, the biometric information DIN is used. A new dictionary DIC is created. For example, a separate dictionary DIC is created for the bioinformation DIN at each immediately after wake up and during daylight activity. In addition, a separate dictionary DIC is created for the bioinformation DIN in each of the static environment and the noisy environment. Therefore, even if the biological information DIN acquired from the legitimate user fluctuates in the short term, it is possible to maintain the accuracy of authentication to a high level.
또한, 거리가 임계값 VTHR2를 상회하는 경우에는 피인증자의 정당성은 부정되고, 거리가 임계값 VTHR1과 임계값 VTHR2 사이에 있는 경우에는 보조 인증부(38)에 의해 정당성이 보조적으로 인증된다. 따라서, 각각의 거리가 임계값 VTHR1을 상회하는 정도로 생체 정보 DIN과 생체 정보 DO가 상위하는 경우에도 새로운 사전 DIC가 작성된다고는 하여도, 정당한 이용자 이외의 피인증자로부터 취득된 생체 정보 DIN에 기초하여 새로운 사전 DIC가 작성된다고 하는 위험성은 유효하게 배제된 다.Further, if the distance exceeds the threshold VTHR2, the validity of the subject is denied, and if the distance is between the threshold VTHR1 and the threshold VTHR2, the
또한, 생체 정보 DIN과 사전 DIC_i의 생체 정보 DO의 거리가 임계값 VTHR1을 하회하는 경우에는 사전 DIC_i가 갱신된다(도 2의 스텝 SA12나 도 3의 스텝 SB12). 따라서, 생체 정보 DIN과 생체 정보 DO의 거리가 임계값 VTHR1을 하회하는 범위 내에서, 정당한 이용자의 생체 정보 DIN이 장기간에 걸쳐 서서히 변동하는 것과 같은 경우라도, 인증의 정밀도를 고수준으로 유지하면서 생체 정보 DIN의 변동에 대응하는 것이 가능하다. 또한, 피인증자의 정당성을 판단하는 기준으로 되는 임계값 VTHR1이나 임계값 VTHR2가, 사전 DIC의 갱신이나 추가의 가부를 결정하는 기준으로서도 사용된다. 따라서, 임계값 VTHR1이나 임계값 VTHR2는 별개인 변수를 기준으로 하여 사전 DIC의 갱신이나 추가의 가부가 결정되는 구성과 비교하여, 제어부(30)에 의한 처리의 부하가 경감된다고 하는 이점도 있다.Further, when the distance between the biometric information DIN and the biometric information DO of the dictionary DIC_i is less than the threshold value VTHR1, the dictionary DIC_i is updated (step SA12 in FIG. 2 or step SB12 in FIG. 3). Therefore, even in the case where the distance between the biometric DIN and the biometric DO falls below the threshold VTHR1, even when the biometric DIN of the legitimate user changes gradually over a long period of time, the biometric information is maintained at a high level. It is possible to respond to variations in DIN. In addition, the threshold value VTHR1 and the threshold value VTHR2 serving as criteria for determining the validity of the subject are also used as criteria for determining whether to update or add additional DIC. Therefore, the threshold value VTHR1 and the threshold value VTHR2 also have the advantage that the load of the processing by the
그런데, 인증에 사용되는 복수의 사전을 작성하는 방법으로서는, 예를 들면, 발성의 방법을 변화시키면서 이용자에게 복수회에 걸쳐 발성시켜서, 각 회의 발성으로부터 취득한 생체 정보 DO에 대하여 복수의 사전을 작성하는 방법도 생각된다. 그러나, 이 방법에서는, 발성의 방법을 바꾸면서 발성한다고 하는 번잡한 작업을 이용자에게 강제하는 결과로 되기 때문에 편리성에는 문제가 있다. 이에 대하여, 본 형태에서는, 생체 정보 DIN 및 생체 정보 DO의 거리와 임계값 VTHR1 및 임계값 VTHR2의 대소에 따라서 자동적으로 사전 DIC의 갱신이나 작성이 실행된다. 따라서, 사전 DIC의 갱신이나 작성을 이용자에게 인식시키지 않고 인증의 정밀도를 수시로 개선할 수 있다고 하는 이점이 있다.By the way, as a method of creating a plurality of dictionaries used for authentication, for example, a plurality of dictionaries are created with respect to the biometric information DO obtained from each meeting utterance by uttering the user several times while changing the utterance method. I think how. However, in this method, there is a problem in convenience because it results in forcing the user to perform a complicated task of talking while changing the method of speaking. In contrast, in this embodiment, the DIC is automatically updated or created in accordance with the distance between the biometric information DIN and the biometric information DO, and the magnitude of the threshold value VTHR1 and the threshold value VTHR2. Therefore, there is an advantage that the accuracy of authentication can be improved at any time without making the user aware of the update or creation of the prior DIC.
또한, 이용자는 발성의 방법을 변화시킬 예정이어도, 실제의 발성은, 기상의 직후와 대낮의 활동 중에서의 발성의 상위나 정적한 환경과 시끄러운 환경에서의 발성의 상위만큼은 변화되지 않는 경우가 많다. 이런 이유로, 발성의 방법을 강제적으로 변화시키는 방법에서는, 생체 정보 DIN이 단기적으로(예를 들면 조조와 대낮에서) 크게 변화되는 것과 같은 경우에까지 고정밀도의 인증을 실행하는 것은 곤란하다. 본 형태에 따르면 이들의 문제도 해소된다.Moreover, even if a user is going to change the method of utterance, the actual utterance does not change as much as the difference between the utterance of voice immediately after the weather and in the daytime activity, or the difference of utterance in a static environment and a noisy environment. For this reason, in the method of forcibly changing the vocalization method, it is difficult to carry out high-accuracy authentication until the bioinformation DIN changes significantly in the short term (for example, in the early morning and in the afternoon). According to this form, these problems are also solved.
본 형태에서는, 인증이나 사전 DIC의 갱신·추가·삭제에 사용되는 각종의 변수를 이용자가 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 이용자의 요구에 합치한 인증을 실현하는 것이 가능하게 된다. 예를 들면, 임계값 VTHR1이나 임계값 VTHR2를 증가시킬수록 고빈도로 사전 DIC의 갱신이나 추가가 실행되고, 임계값 VTHR1이나 임계값 VTHR2를 감소시킬수록 고정밀도의 인증이 실현된다. 또한, 사전 DIC의 개수의 최대값 nMAXDIC를 증가시켰던 경우에는, 기억 장치(20)에 다수의 사전 DIC가 저장됨으로써 다양한 발성에 대응하는 것이 가능해지고, 최대값 nMAXDIC를 감소시켰던 경우에는, 기억 장치(20)에 저장되는 데이터의 용량이 삭감된다.In this embodiment, the user can appropriately change various variables used for updating, adding, or deleting an authentication or prior DIC. Therefore, it is possible to realize authentication in accordance with the user's request. For example, as the threshold VTHR1 or the threshold VTHR2 is increased, the update or addition of the pre-DIC is performed at a higher frequency. As the threshold VTHR1 or the threshold VTHR2 is decreased, a higher accuracy of authentication is realized. In addition, when the maximum value nMAXDIC of the number of prior DICs is increased, a large number of dictionary DICs are stored in the
<C: 변형예><C: Modification>
이상의 각 형태에는 다양한 변형을 가할 수 있다. 구체적인 변형의 양태를 예시하면 이하와 같다. 또한, 이하의 각 양태를 적절히 조합하여도 된다.Various modifications can be made to each of the above forms. The specific example of a modification is as follows. In addition, you may combine each of the following aspects suitably.
(1) 변형예 1(1) Modification Example 1
이상의 실시예에서는, 음성으로부터 추출된 생체 정보 DIN에 기초하여 인증이 실행되는 구성을 예시했지만, 인증에 사용되는 생체 정보는 적절히 변경된다. 예를 들면, 손이나 망막 등 신체의 각 부위에서의 정맥의 패턴이나 안면의 화상, 혹은 지문이나 홍채나 필적과 같은 다양한 특징량을 생체 정보 DIN으로서 인증에 이용할 수 있다. 이상과 같은 생체 정보 DIN을 이용하는 경우에는, 신체의 각 부나 필적의 화상을 인식하는 기기가 입력부(12)로서 채용된다. 이상의 형태에 예시한 음성 외에 필적이나 안면의 형태와 같은 생체 정보 DIN은 단기간에 크게 변화되는 경우가 많기 때문에, 생체 정보의 변동에 상관없이 고정밀도의 인증이 실현되는 본 발명은, 이들의 생체 정보 DIN을 인증에 사용한 생체 인증 장치(100)에 특히 바람직하게 채용된다.In the above embodiment, the configuration in which authentication is performed based on the biometric information DIN extracted from the voice is illustrated, but the biometric information used for authentication is appropriately changed. For example, various characteristic quantities such as vein patterns, facial images, fingerprints, irises, and handwriting in various parts of the body such as the hand and the retina can be used for authentication as biometric DIN. In the case of using the above-mentioned biometric information DIN, a device for recognizing images of each part of the body and the handwriting is employed as the
(2) 변형예 2(2)
이상의 형태에서는, 조작부(40)로부터 입력된 패스워드에 기초하여 보조 인증부(38)가 보조 인증을 실행하는 구성을 예시했지만, 보조 인증의 방식은 적절히 변경된다. 예를 들면, 조작부(40)로부터 입력된 패스워드를 인증에 이용하는 구성 대신에, 또는 이 구성과 함께, 입력부(12)로부터 음성으로서 입력된 패스워드를 인증에 이용하는 구성도 채용된다. 즉, 보조 인증부(38)는, 입력부(12)에 음성으로서 입력된 패스워드를 음성 인식 기술에 의해 특정하고, 이 특정한 패스워드와 기억 장치(20)에 등록된 패스워드를 대조함으로써 인증을 실행한다. 이상의 예시로부터 이해받는 바와 같이, 보조 인증부(38)는, 인증부(32)에 의한 인증과는 별개로(보다 구체적으로는, 생체 정보 DIN과는 별도로 피인증자로부터 취득한 정보(패스워드)에 기초하여), 보조적인 인증을 실행하는 수단이면 된다.In the above aspect, although the structure which the
(3) 변형예 3(3)
이상의 형태에서는 사전 DIC가 하나씩 삭감되는 구성을 예시했지만, 복수의 사전 DIC가 일괄적으로 삭제되는 구성도 채용된다. 예를 들면, 도 4의 스텝 SC12에서는, 변수 nUnUPDATE_i가 임계값 UnUPDATE_thr을 상회하는 복수의 사전 DIC를 삭제하여도 된다.In the above embodiment, the configuration in which the dictionary DICs are reduced one by one is exemplified, but a configuration in which a plurality of dictionary DICs are collectively deleted is also employed. For example, in step SC12 of FIG. 4, the plurality of dictionary DICs in which the variable nUnUPDATE_i exceeds the threshold UnUPDATE_thr may be deleted.
(4) 변형예 4(4) Modification 4
입력부(12)와 분석부(14)는 생체 인증 장치(100)로부터 적절히 생략될 수 있다. 예를 들면, 입력부(12) 및 분석부(14)를 구비한 단말기가 통신망을 통하여 생체 인증 장치(100)에 접속된 구성도 채용된다. 이 구성에서는, 단말기의 분석부(14)가 생성한 생체 정보 DIN을, 생체 인증 장치(100)가 통신망을 통하여 수신한 후에 인증에 사용한다. 이상의 구성에서는, 통신망으로부터 생체 정보 DIN을 수신하는 수단이 본 발명의 하나의 형태에서의 정보 취득 수단으로서 기능한다.The
(5) 변형예 5(5) Modification 5
이상의 형태에서는 생체 정보 DIN과 생체 정보 DO의 거리 DST_i가 인증에 이용되는 구성을 예시했지만, 생체 정보 DIN과 생체 정보 DO의 유사도의 지표로 되는 수치는 거리에 한정되지 않는다. 예를 들면, 생체 정보 DIN과 생체 정보 DO가 유사할수록 수치가 증가하는 성질의 변수(지표값)에 기초하여 인증이 실행되는 구성도 채용된다. 이상의 구성에서는, 임계값 VTHR2가 임계값 VTHR1보다도 작은 수치(즉 비유사도 수치)로 된다. 그리고, 스텝 SA11이나 스텝 SB11에서는 지표값이 임계값 VTHR1을 상회할지의 여부(지표값이 유사도를 나타내는지의 여부)가 판정되고, 스텝 SA15나 스텝 SB15에서는 지표값이 임계값 VTHR2를 상회할지의 여부가 판정된 다.In the above embodiment, the configuration in which the distance DST_i between the biometric information DIN and the biometric information DO is used for authentication is exemplified. However, the numerical value used as an index of the similarity between the biometric information DIN and the biometric information DO is not limited to the distance. For example, a configuration in which authentication is performed based on a variable (indicator value) of a property whose numerical value increases as the biometric information DIN and the biometric information DO are similar is also employed. In the above configuration, the threshold value VTHR2 is smaller than the threshold value VTHR1 (that is, dissimilarity value). In step SA11 or step SB11, it is determined whether or not the indicator value exceeds the threshold value VTHR1 (whether or not the indicator value indicates similarity). In step SA15 or step SB15, whether or not the indicator value exceeds the threshold value VTHR2. Is determined.
(6) 변형예 6(6) Modification 6
제어부(30)에 의한 처리에 사용되는 각 변수(예를 들면 임계값 VTHR1이나 VTHR2)가 복수의 이용자 각각에 대하여 개별로 기억 장치(20)에 저장되는 구성으로 하여도 된다. 제어부(30)는, 복수의 변수군 중 피인증자가 인증에 앞서서 지정한 변수군에 기초하여 인증이나 사전 DIC의 갱신·추가 또는 삭감과 같은 각종의 처리를 실행한다. 이상의 구성에 따르면, 하나의 전자 기기가 복수의 이용자에 의해 공용되는 경우에 각 이용자를 적절히 인증할 수 있기 때문에, 전자 기기의 편리성이 향상한다고 하는 이점이 있다.Each variable (for example, the threshold value VTHR1 or VTHR2) used for the processing by the
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 생체 인증 장치의 구성을 도시하는 블록도.1 is a block diagram showing a configuration of a biometric authentication device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 제어부에 의한 생체 인증 처리의 흐름을 설명하는 플로우차트.2 is a flowchart for explaining the flow of biometric authentication processing by the control unit.
도 3은 제어부에 의한 생체 인증 처리의 흐름을 설명하는 플로우차트.3 is a flowchart for explaining the flow of biometric authentication processing by the control unit;
도 4는 제어부에 의한 생체 인증 처리의 흐름을 설명하는 플로우차트.4 is a flowchart for explaining the flow of biometric authentication processing by the control unit.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
100 : 생체 인증 장치100: biometric authentication device
10 : 정보 취득부10: information acquisition unit
12 : 입력부12: input unit
14 : 분석부14: analysis unit
20 : 기억 장치20: storage device
30 : 제어부30: control unit
32 : 인증부32: authentication unit
34 : 사전 관리부34: pre-management
36 : 사전 삭감부36: pre-cutting
38 : 보조 인증부38: secondary authentication unit
40 : 조작부40: control panel
50 : 출력부50: output unit
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